СКАЧАТЬ: ii-raschetnaya-chast-teh-process..zip [98,46 Kb] (cкачиваний: 131)


Курсовой проект

по дисциплине «технологические процессы ОМД»


на тему: "Проектирование технологического процесса изготовления проволоки стальной канатной по ГОСТ 7372 – 79”




Содержание

Введение 3
Теоретическая часть 4
Сырье для производства проволоки и технологические требования, предъявляемые к нему 4
Дефекты катанки, которые могут существенно влиять на изготовление проволоки и ее качество 4
Технические условия по ГОСТ 7372 – 79
6
Типы и основные размеры 6
Технологические требования, предъявляемые к проволоке 6
Правила приемки 7
Методы испытаний 7
Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение 8
Подготовка поверхности металла к волочению 10
Дополнительные операции по подготовке металла к волочению
10
Технологическая схема производства проволоки 12
Расчетная часть 15
1. Расчет технологии изготовления стальной канатной проволоки без покрытия диаметром d = 0,6 мм маркировочной группы 1400Н/мм (140кгс/ мм ), марки В(усл обозначение: проволока 0,6 – 1400 - В ГОСТ 7372 - 69) 15
2. Расчет маршрута волочения в составе отдельного передела 18
2.2.1. Определение числа протяжек и диаметра проволоки при каждой вытяжке III 18
2.2.2. Определение числа протяжек и диаметра проволоки при каждой вытяжке II передела 19
2.2.3. Определение числа протяжек и диаметра проволоки при каждой вытяжке I 20
2.3 Определение силы волочения по переделам
21
2.4 Выбор волочильного оборудования
22
2.5 Проверка волочильного оборудования на предмет повышения температуры проволоки в очаге деформации 23
2.6 Расчет производительности оборудования
25
Библиографический список 26







Введение

Метизы являются одним из видов экономичной металлопродукции. Наиболее важным видом метизной продукции являются проволока и калиброванный металл. Метизы используют в машиностроении, металлургической, нефтегазоперерабатывающей, авиационной, текстильной промышленности, в сельском хозяйстве, медицине и других отраслях народного хозяйства. Также их применяют в приборостроении и строительстве (в виде канатов, винтов, шурупов, гвоздей, пружин, сварочных электродов, плющеной ленты, цепей и др.).
В калибровочных цехах волочением получают калиброванные прутки. При этом их поверхность получается чистой и гладкой, что позволяет использовать калиброванные прутки для изготовления некоторых деталей массового производства, например, валов, осей, роликов, гаек, без дополнительной механической обработки на станах.
Проволоку и прутки в основном изготовляют холодным волочением, которое заключается в протягивании подготовленного для этого металла через сужающее отверстие волочильного инструмента волоки (фильеры). Волочение проволоки и прутков значительно экономичнее других способов; при волочении отсутствуют потери металла в стружку, характерные для обработки резанием. По сравнению с горячей прокаткой, волочение также имеет преимущества: можно получать однородные тонкие профили с большой точностью формы и размеров поперечного сечения, при этом обеспечивается высокое качество поверхности проволоки, достигаются высокие механические свойства.














I Теоретическая часть

Сырье для производства проволоки и технологические требования, предъявляемые к нему

Материалом для производства стальной проволоки является катанка, получаемая горячей прокаткой на сортовых или проволочных станах. Для изготовления катанки используют стали, выплавляемые в мартеновских, электрических печах или в конверторах.
Сталь, выплавляемую в кислородных конвертерах, используют при производстве канатной проволоки. Она обладает высокими пластическими свойствами и не имеет усталости.
Поперечное сечение катанки может быть различным по форме и размерам. Чаще всего на практике используют катанку круглого сечения диаметром от 5 до 15 мм. В проволочные цехи катанку поставляют в бунтах массой от 20 до 500 кг.
Катанка должна иметь постоянный химический состав и однородную структуру по всему объему. На поверхности катанки не допускаются крупные дефекты, возникающие при отливке стали и ее прокатке.

Дефекты катанки, которые могут существенно влиять на изготовление проволоки и ее качество:
- заусенцы и закаты образуются из – за неправильной калибровки прокатных валков, плохой настройки линеек и проводок. Заусенец получается из – за выдавливания в зазор между прокатными валками некоторого избытка металла.
Катанка с закатами и неудаленными заусенцами не пригодна для производства ответственных метизных изделий.
- усадочные раковины и рыхлость возникают в верхней части слитка в процессе разливки металла. Из – за неполного удаления этой части они попадают в прокат и сохраняются в катанке. Они приводят к обрывам и понижают механические свойства.
- волосовины, вытянувшиеся в процессе прокатки незаварившиеся пузыри, также снижают механические свойства.
- неправильная форма и неточные размеры сечения катанки образуются на заготовке при неправильной настройке прокатного стана и износе валков. При этом могут образоваться поперечные трещины.
- обезуглероживание происходит при нагреве стальных слитков или заготовок под прокатку в окислительной атмосфере печи, пи этом поверхностный слой металла обедняется углеродом и становится мягким по сравнению с сердцевиной.
Неудовлетворительная структура катанки, которую трудно исправить в процессе производства.
Перепутывание марок (плавок) происходит, когда катанка перепутывается по номерам плавок, что приводит к расстройству технологического процесса.
Поверхностные дефекты на катанке могут быть устранены полностью или частично травлением, с помощью термообработки или механическими способами. Поверхностные дефекты при травлении стравливаются вместе с окалиной и с основным металлом, при этом полностью или частично уменьшается их глубина. При патентировании, нормализации, отжиге и других обработках без защитных атмосфер поверхность катанки окисляется. При последующих операциях эти дефекты удаляются вместе с окалиной. Механические способы устранения дефектов с поверхности катанки удаляются шлифованием или срезанием на машинах для обточки поверхности проволоки в бунтах.
















Технические условия по ГОСТ 7372 – 79

Стальная канатная проволока без покрытия диаметром d = 0,6 мм маркировочной группы 1370 Н/мм (140кгс/ мм ), марки В (усл обозначение: проволока 0,6 – 1400 - В ГОСТ 7372 - 79):
- по форме поперечного сечения: круглая;
- по размеру (диаметру) поперечного сечения: тонкая – от 1,6 до 0,4 мм;
- по химическому составу: среднеуглеродистая (0,35 – 0,6 % С);
- по временному сопротивлению разрыву стальная проволока диаметром d=0,6мм относится к проволоке повышенной прочности (126 – 200 кгс/мм );
- по назначению: для изготовления авиационных канатов.

Технологические требования, предъявляемые к проволоке

Проволока должна изготовляться в соответствие с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке. Требования к проволоке, зависящие от ее назначения, предусматриваются государственными стандартами (ГОСТами), Техническими Условиями (ТУ) или соглашениями, заключенными между потребителями и поставщиками. В этих документах оговариваются: форма сечения, размеры, отклонения от них (допуски), механические свойства, состояние поверхности, микроструктура и при необходимости некоторые физические свойства. Кроме того, предусматриваются определенные методы упаковки и маркировки проволоки во избежание ее порчи при хранении и транспортировке, а также для исключения перепутывания марок стали.
Проволока должна изготовляться из углеродистой канатной катанки по нормативно – технической документации.
Проволока для авиационных канатов изготовляется из катанки марок 50, 55, 60, 65.
На поверхности проволоки без покрытия не должно быть трещин, плен, закатов, раковин ржавчины. Следы технологического омеднения проволоки не допускаются.
Допускаемый разбег временного сопротивления разрыву, в %, для проволоки диаметром d, равным 0,75 мм и менее, принимается ( по ГОСТ 7372 – 79, таблица 3 ). к проволоке предъявляют требования по пластичности, оцениваемой числом перегибов и скручиваний;
проволока диаметром менее 0,8 мм подвергается испытанию на разрыв с узлом, при этом разрывающее усилие проволоки должно быть не менее разрывающего усилия при разрыве без узла. Для проволоки высшей марки диаметром 0,5 – 0,75 мм – 58%.

Проволока выпускается в мотках или на катушках. Намотка проволоки должна производиться без перепутывания витков и обеспечить свободное сматывание проволоки с катушек и мотков. При освобождении мотка от вязок проволока не должна сворачиваться в "восьмёрку”.
Проволока в мотке не должна состоять из одного отрезка. На катушке допускается не более трех отрезков. Масса отрезков должна соответствовать нормам, указанным в таблице 8 (ГОСТ 7372 – 79), и она принимается равной для проволоки диаметром, равным 0,6 мм, 2,5 кг.
Правила приемки
Проволока принимается партиями. Катушка или моток проволоки массой более 250 кг могут приниматься как партия. Партия должна состоять из проволоки одного диаметра, одного диаметра, одной маркировочной группы, одного состояния поверхности, одной марки стали и оформленной одним документом о качестве, в котором указывается товарный знак предприятия – изготовителя, диаметр, маркировочная группа, марка, масса проволоки нетто, обозначение настоящего стандарта.
Внешний вид, диаметр, временное сопротивление разрыву проволоки проверяют на каждом мотке или катушке.
Для проверки перегибов, скручивания проволоки отбирают 5% мотков или 10% катушек, но не менее 3 мотков и пяти катушек от партии.
При получении неудовлетворительных результатов испытаний хотя бы по одному из показателей по нему проводят повторные испытания на удвоенном количестве катушек или мотков, взятых из числа не проходивших испытания. Результаты повторных испытаний распространяются на всю партию.

Методы испытаний
Для каждого вида испытаний отбирают по одному образцу от катушки или от каждого конца проверяемого мотка.
Осмотр поверхности проволоки проводят визуально без применения увеличительных приборов.
Диаметр и овальность проволоки измеряют микрометрами по ГОСТ 4381 – 87 в двух взаимно перпендикулярных направлениях одного сечения проволоки.
Определение временного сопротивления разрыву и разрывного усилия с узлом проводят по ГОСТ 10446 – 80.
Определение временного сопротивления разрыву производится отнесением разрывающей нагрузки к площади поперечного сечения проволоки номинального диаметра.
Испытание проволоки на перегиб проводят по ГОСТ 1579 – 80.
Испытание проволоки на скручивание проводят по ГОСТ 1545 – 80.

Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение
Каждый моток проволоки должен быть перевязан термически обработанной проволокой по ГОСТ 3282 – 74 или другой мягкой проволокой по нормативно – технической документации не менее, чем в трех местах, равномерно расположенных по окружности мотка. Концы проволоки в мотке должны быть легко находимы. Мотки проволоки диаметром 0,50 мм и менее, могут быть перевязаны концом проволоки этого же мотка или шпагатом. Верхний и нижний концы проволоки на катушке должны быть закреплены на щеке катушки.
Мотки проволоки одного размера, одной маркировочной группы, группы покрытия и марки могут быть связаны в бунты.
Проволока без покрытия должна быть покрыта тонким слоем консервационного масла типов НГ203А по ГОСТ 38,01436 - 88, К17 по ГОСТ 10877 – 76, ЖКБ по ТУ 38 УССР 201215 – 80.
Проволока на катушках не покрывается смазкой.
Предприятие – изготовитель проволоки и канатов проволоку, используемую для производства канатов, не покрывает смазкой.
Допускается применение смазок другого типа, обеспечивающих защиту проволокли от коррозии.
Каждый моток проволоки диаметром 0,4 – 1,0 мм должен быть обернут слоем бумаги и уложен в деревянные ящики типа II по ГОСТ 18617 – 83 или другую металлическую тару по нормативно – технической документации.
Каждый моток проволоки диаметром более 1,0 мм должен быть обернут слоем бумаги, затем ткани или полимерной пленки. При механизированной упаковке моток проволоки должен быть обернут слоем кабельной крепированной бумаги по ГОСТ 10396 – 84 или бумаги марки КМВ – 170, или другой крепированной бумаги, равноценной по защитным свойствам, или полимерной пленки с закреплением упаковки или другой мягкой проволоки по нормативно – технической документации.
В качестве упаковочных материалов применяют:
- бумагу, парафинированную по ГОСТ 9569 – 79 (допускается применение двухслойной упаковочной бумаги по ГОСТ 8828 – 89 или другой бумаги, обеспечивающей защиту от коррозии);
- пленку полимерную по ГОСТ 10354 – 82, ГОСТ 16272 – 79 или другую полимерную пленку;
- тарное холстопрошивное или клееное полотно, ткань упаковочную технического назначения по ГОСТ 5530 – 81, сшивную ленту из отходов текстильной промышленности или ткани из химических волокон по нормативно – технической документации.
По требованию потребителя допускается проволоку не упаковывать.
Упаковка проволоки, отправляемой в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы, - по ГОСТ 15846 – 79.
К каждому мотку или катушке должен быть прекреплен ярлык, на котором указывают:
- товарный знак или наименование и товарный знак предприятия – изготовителя;
- условное обозначение проволоки;
- изображение государственного Знака качества для проволоки, которой присвоен государственный Знак качества.















Подготовка поверхности металла к волочению

Поверхность катанки перед волочением подвергают тщательной подготовке: удаляют окалину, образующуюся при термообработке и при горячей прокатке, и наносят специальный слой, который закрепляет применяемую при волочении смазку и изолирует металл от волочильного инструмента.
Окалина – продукт соединения металла с кислородом. Любая окалина имеет повышенные, по сравнению с металлом, твердость и хрупкость. Это затрудняет волочение и часто делает его невозможным. Поэтому приступать к волочению без удаления окалины можно лишь в исключительных случаях.
Окалина может быть удалена с поверхности механическим, электрохимическим и комбинированным способами.
Механический способ удаления окалины заключается в пропускании окисленной катанки с окалиной через ряд роликов с резкими перегибами, а также в обработке их дробью или абразивными материалами.
Механическое удаление окалины основано на:
- деформации изгибом, скручиванием, растяжением;
- прямом воздействии на поверхность изделия специальных реагентов: металлической дроби, песка и других абразивных материалов;
- удалении поверхностного слоя металла при помощи микрорезцового инструмента – иглофрез, стальных проволочных щеток и др.
Механическим способом удаляют окалину с мягкой проволоки. После такой обработки повышается расход волок и требуются специальные смазки.
Химические способы удаления окалины – обработку окисленного металла в водных растворах кислот (травление) – применяют чаще, чем механические.
Комбинированные способы удаления окалины совмещают два или более простых метода.
Дополнительные операции по подготовке металла к волочению

Промывку производят непосредственно за травлением, чтобы удалить с поверхности металла остатки кислоты, окалины, а также сернокислые соли и грязи.
Промывку осуществляют брандспойтом или в струях воды под давлением около 10 ат в специальных баках. При этом проволоку промывают до тех пор, пока с них не начнет стекать прозрачная вода.
В некоторых случаях проволоку промывают также перед травлением. Например, мотки патентированной в селитре проволоки иногда помещают в горячую воду для растворения приставшей к поверхности металла соли. Этим предотвращается возможность образования на поверхности проволоки азотной кислоты, вызывающей местные перетравы.
Подсмазочный слой, наносимый на поверхность металла, должен хорошо и прочно присоединять смазку и вместе с ней снижать трение при протяжке, а также предотвращать прилипание к поверхности рабочей зоны проволоки.
Cушка – заключительная операция при подготовке металла к волочению, в процессе удаляется влага с поверхности металла, что предохраняет его от ржавления. Результаты сушки зависят от температуры, времени и условий циркуляции воздуха в сушильной камере. При проведении сушки с усиленной циркуляцией нагретого до 300 – 500 , С воздуха обеспечивается прочное прилегание подсмазочного слоя к проволоке благодаря спеканию.
Контроль качества подготовки поверхности проволоки к волочению – недотравленный материал имеет на поверхности остаоки окалины, котораяы способствует быстрому износу волок. Недотрав обнаруживается по шероховатости на поверхности металла, заметной на ощупь и видимой невооруженным глазом или под микроскопом.
Перетравленный металл также не пригоден для волочения. Перетрав устанавливают по появлению на поверхности сажистого налета.















Технологическая схема производства проволоки

Процесс производства проволоки заключается в чередовании различных операций, куда относятся термическая обработка, подготовка поверхности к волочению и, собственно, волочение. При осуществлении этих операций происходит уменьшение сечения и достигаются необходимые свойства, предусматриваемые технологическими требованиями.
Схема технологического процесса производства стальной проволоки из среднеуглеродистой стали по ГОСТ 7372 - 79:
Катанка сырая с содержанием С = 0,4 %


I передел: d 5,3мм d 2,7мм:
Подготовка поверхности металла к волочению
(патентирование, травление, промывка, нанесение подсмазочного слоя (бурирование), сушка, острение концов)


Волочение (грубое)
Стан: 5 – 6/550


II передел: d 2,7мм d 1,3мм:
Подготовка поверхности металла к волочению
(патентирование, травление, промывка, нанесение подсмазочного слоя (бурирование), сушка)


Волочение (среднее)
Стан 6 -7/550


III передел: d 1,3мм dгот 0,6мм:
Подготовка поверхности металла к волочению
(патентирование, травление, промывка, нанесение подсмазочного слоя (фосфатирование), сушка)


Волочение (тонкое)
Стан 6 –7/350


Испытание готовой проволоки


Приемка, сортировка, маркировка, упаковка сдача, хранение, транспортирование


При производстве канатной проволоки применяется патентирование в качестве термической обработки, служащей для повышения пластичности и снятия наклёпа. Оно заключается в нагреве проволоки выше точек Ас - Асm, охлаждении и выдержке на нижней грани перлитного превращения от его начала до конца (450 – 550 С) в среде свинца или селитре. Получают сорбит, реже троостит или бейнит верхний. Получают сочетание высокой прочности и пластичности, что позволяет производить большие обжатия и получать высокие временные сопротивления разрыву после деформации (1500 – 2000 МПа)
Травление проводят для удаления окалины в основном в растворе серной кислоты. В случае травления сырой катанки концентрация в травильном растворе серной кислоты H2SO4 равна 150 – 200 г/л, допустимое содержание FeSO4 180 – 200 г/л, температура раствора 60 – 90 С, длительность травления 20 – 60 мин.
Нанесение подсмазочного слоя осуществляют для создания на поверхности заготовки слоя материала, который обеспечивает эффективный захват технологической волочильной смазки при волочении. Подсмазочный слой должен иметь хорошее сцепление с основным металлом и является хорошим смазконосителем, уменьшающим контактное трение при волочении, и обладать свойством нейтралмзации кислотных растворов.
В качестве подсмазочного слоя на первом и втором переделах целесообразно применить бурирование Na2B4O7 - осуществляется в 5 – 7% растворе буры с температурой 80 – 95 С. Для упорядочения связи с основным металлом в раствор добавляют до 10% от расчетной массы буры 3NaPO4. Бура растворима в теплой воде, не загрязняет рабочего места и более экономична по сравнению, например, с фосфатированием.
На третьем переделе в качестве подсмазочного слоя можно использовать фосфатирование – образование на предварительно подготовленной поверхности металла (в качестве предварительного слоя используют известкование – первичный подсмазочый слой для лучшего захвата смазки и нейтрализации кислотных растворов после промывки) пленки нерастворимых в воде фосфорно – кислых солей различных металлов в ваннах при температуре 90 С. Фосфатная пленка прочно сцепляется с поверхностью металла и имеет большую жаропрочность (до 600 С). После фосфатирования металл промывают в холодной воде и подвергают нейтрализации в растворах буры, извести и мыла.
Смазки должны выполнять две функции: смазывать и охлаждать, то есть предотвращать прилипание проволоки к волоке, уменьшать трение, обеспечивать необходимое качество поверхности проволоки, понижать температуру в очаге деформации.
Требования к смазке – недопустимость коррозии металла. Также учитывают ее стоимость, химический свойства, санитарно – технические свойства, стойкость к воспламенению, уровень рН.
В качестве смазки при грубом и среднем волочении на первом и втором переделах можно применить твердые порошкообразные покрытия, например, мыла – соединения щелочных и щелочно – земельных металлов (Na,K,Ca) с жирными кислотами в виде порошка или стружки. Их используют при сухом волочении. При мокром волочении на третьем переделе целесообразно применить жидкие смазки – водные эмульсии для волочения тонкой, тончайшей и микропроволоки.
















II Расчетная часть

1. Расчет технологии изготовления стальной канатной проволоки без покрытия диаметром
d = 0,6 мм маркировочной группы 1370 Н/мм (140кгс/ мм ), марки В (усл обозначение: проволока 0,6 – 1400 - В ГОСТ 7372 - 69)

В качестве сырья выбирается катанка d = 5,0 мм. Диаметр катанки принимается с плюсовым допуском, диаметр готовой проволоки - с минусовым. (по ГОСТ 7372 – 79)
dкат = 5,0 ( 0,3) мм,
dгот. пров. = 0,6( 0,01)мм
Данные допуски были приняты из максимальной энергоёмкости процесса по протяжке исходного металла на готовый размер 5,3 – 0,59 мм.
2. Оценивается суммарное обжатие от заготовки до конечного размера:
,где
- суммарное обжатие,%,
dкат – диаметр катанки,
dкат – допускаемое предельное отклонение на катанку в соответствие с требованиями стандартов, dо = 0,3мм, dкон = 0,01мм,тогда

=
3. Выбирается среднее допустимое обжатие в пределах 80 % и для среднего обжатия определяется вытяжка:
,
где - средняя вытяжка,
Qср – среднее допустимое обжатие,%,
=
4. Определение расчетного количества переделов для принятых средних суммарных обжатий по формуле
,
где N – расчетное количество переделов,
- суммарная вытяжка,
- средняя вытяжка, = 5,

=

Тогда количество переделов
=
Принимаются 3 передела.

5. Уточнение средней вытяжки за счет округления количества переделов до целого числа по формуле

Находится среднее обжатие


6. Для полученных уточненных значений Qср распределяются суммарные обжатия по переделам
Принимается
- для первого передела Qср =80%,
- для второго передела Qср =77%,
- для третьего передела Qср =74%

7. Определяются размеры передельных заготовок, начиная от готового размера проволоки
d5.3 d2.7 d1.3 d0.6
Расчет ведется от конечного диаметра
III передел
,
где - начальный диаметр проволоки III передела,
-диаметр готовой проволоки,
- средняя вытяжка на III переделе,

= ,
= мм
II передел
,
где - начальный диаметр проволоки II передела,
- начальный диаметр проволоки III передела,
- средняя вытяжка на II переделе

= мм
I передел
,
где - начальный диаметр проволоки I передела,
- начальный диаметр проволоки II передела,
- средняя вытяжка на I переделе

мм




2. Расчет маршрута волочения в составе отдельного передела

2.2.1. Определение числа протяжек и диаметра проволоки при каждой вытяжке III передела
,
где - число протяжек III передела,
- средняя вытяжка на третьем переделе,
- единичная вытяжка на третьем переделе, которая определяется по формуле

,
где - единичное обжатие на третьем переделе,
=25%=0,25
=
= 6 протяжек, значит,
мм
Аналогично рассчитываются диаметры проволоки, получаемые при каждой протяжке.
Данные расчетов заносятся в таблицу 2.2.1.
Таблица 2.2.1 – Маршрут волочения III передела.
Протяжка 6 5 4 3 2 1 0
Конечный диаметр проволоки,мм 0,6 0,69 0,79 0,9 1,03 1,18 1,3






2.2.2. Определение числа протяжек и диаметра проволоки при каждой вытяжке II передела
,
где - число протяжек II передела,
- средняя вытяжка на втором переделе,
- единичная вытяжка на втором переделе, которая определяется по формуле

,
где - единичное обжатие на втором переделе,
=25%=0,25
=
= 6 протяжек, значит,
мм
Аналогично рассчитываются диаметры проволоки, получаемые при каждой протяжке.
Данные расчетов заносятся в таблицу 2.2.2.
Таблица 2.2.2 – Маршрут волочения II передела.
Протяжка 6 5 4 3 2 1 0
Конечный диаметр проволоки,мм 1,3 1,5 1,73 1,99 2,3 2,65 2,7








2.2.3. Определение числа протяжек и диаметра проволоки при каждой вытяжке I передела
,
где n - число протяжек I передела,
- средняя вытяжка на первом переделе,
- единичная вытяжка на первом переделе, которая определяется по формуле

,
где - единичное обжатие на первом переделе,
=25%=0,25
=
= 5 протяжек, значит,
мм
Аналогично рассчитываются диаметры проволоки, получаемые при каждой протяжке.
Данные расчетов заносятся в таблицу 2.2.3.
Таблица 2.2.3 – Маршрут волочения I передела.
Протяжка 5 4 3 2 1 0
Конечный диаметр проволоки,мм 2,7 3,1 3,6 4,15 4,78 5,29








2.3 Определение силы волочения по переделам

1.Предел прочности патентируемой заготовки определяется по формуле
,
где - предел прочности патентируемой заготовки, кгс/мм ,
- предел прочности, кгс/мм ,
- диаметры проволоки по переделам, мм
2. Сила волочения определяется по формуле Красильщикова
,
где d – диаметр проволоки на соответствующем переделе, мм,
- предел прочности патентируемой заготовки, кгс/мм ,
Qед – величина единичного обжатия.

III передел
,
,

II передел
,
,

I передел
,
,


2.4 Выбор волочильного оборудования

Исходя из характеристик волочильных станов и с учетом рассчитанного маршрута волочения, выбираются следующие станы:

I передел: d5,3 d2,7, 6 протяжек, стан петлевого типа конструкции ВНИИМЕТМАШ 5 – 6/550:[3, с. 76]
- диаметр вытяжного барабана = 550 мм,
- максимальная скорость волочения – 5 – 10 м/с,
- максимальная мощность двигателя = 29,4 кВт
По Красильщикову,(с. 77) для стана 5 – 6/550 максимальная скорость волочения = 8,3 – 16,6 м/с.
Из этих условий выбирается наименьшая скорость волочения (наименьшая из максимально допустимых) = 10 м/с.

II передел: d2,7 d1,3, 6 протяжек, стан петлевого типа конструкции ВНИИМЕТМАШ 6 – 7/350: [3]
- диаметр вытяжного барабана = 350 мм,
- максимальная скорость волочения – 8 – 20 м/с,
- максимальная мощность двигателя = 19,8 кВт
По Красильщикову,(с. 77) для стана 6 – 7/350 максимальная скорость волочения (наименьшая из максимально допустимых) = 8,3 – 15 м/с.
Из этих условий выбирается наименьшая скорость волочения = 15 м/с.
III передел: d1,3 d0,6, 5 протяжек, стан петлевого типа конструкции ВНИИМЕТМАШ 6 – 7/350: [3]
- диаметр вытяжного барабана = 350 мм,
- максимальная скорость волочения – 8 – 20 м/с,
- максимальная мощность двигателя = 19,8 кВт
По Красильщикову,(с. 77) для стана 6 -7350 максимальная скорость волочения (наименьшая из максимально допустимых )= 8,3 – 15м/с.
Из этих условий выбирается наименьшая скорость волочения = 15 м/с.




2.5 Проверка волочильного оборудования на предмет повышения температуры проволоки в очаге деформации

По формулам Красильникова предельно допустимая температура поверхности проволоки для волочения tпов 700 , С, средняя температура по сечению проволоки tср 250 , С.
1. Определяется предельно допустимая температура поверхности проволоки для волочения по формуле:
,
где tо – температура проволоки перед входом в очаг деформации,
tо = 50 , С,
Qед – величина единичного обжатия,
- предел прочности, Н/мм ,
Vвол – скорость волочения проволоки при выходе из последней волоки, м/с,
d – диаметр проволоки на выходе.
2. Средняя температура сечения проволоки определяется по формуле:

I передел


,
225,8 <700 С,
,
210<250 С.
II передел

221<700 С,

217,1<250 С,
III передел


,
205,4 <700 С,
,
155<250 С.


























2.6 Расчет производительности оборудования

Производительность одной машины за час:
,
где V – скорость движения проволоки из последней волоки,
m – масса одного погонного метра проволоки, кг/м; определяется по формуле:
m= ,
где - плотность стали, ,
L – длина одного погонного метра проволоки, м,
S – площадь поперечного сечения проволоки, м ,
V – объём одного погонного метра проволоки, ,
К – коэффициент использования стана; для грубого и среднего волочения К = 0,75, для точного волочения К = 0,95


I передел

II передел


Ш передел







Библиографический список

1. Волочильщик проволоки. Красильников Л. А., "Металлургия”, 1977, 240 с.
2. Технология волочения проволоки и плющения ленты Никифоров Б.А. Харитоонов В.А. – учебное пособие – Магнитогорск: МГТУ, 1999, 354 с.
3. Производство стальной проволоки. Белалов Х.Н., Клековкина Н. А. Монография. Магнитогорск. 2005, 543 с.